Обмен минеральных солей и воды

Вода у взрослого человека составляет 60% от массы тела, а у новорожденного — 75%. Она является средой, в которой осуще­ствляются процессы обмена веществ в клетках, органах и тканях. Непрерывное поступление воды в организм является одним из основных условий поддержания его жизнедеятельности. Основная масса (около 71%) всей воды в организме входит в состав прото­плазмы клеток, составляя так называемую внутриклеточную воду. Внеклеточная вода входит в состав тканевой, или интерстициаль-ной, жидкости (около 21%) и воды плазмы крови (около 8%). Баланс воды складывается из ее потребления и выделения. С пи­щей человек получает в сутки около 750 мл воды, в виде напитков и чистой воды — около 630 мл. Около 320 мл воды образуется в процессе метаболизма при окислении белков, углеводов и жиров. При испарении с поверхности кожи и альвеол легких в сутки выде­ляется около 800 мл воды. Столько же необходимо для растворе­ния экскретируемых почкой осмотически активных веществ при максимальной осмолярности мочи. 100 мл воды выводится с фека­лиями. Следовательно, минимальная суточная потребность состав­ляет около 1700 мл воды.

Поступление воды регулируется ее потребностью, проявляю­щейся чувством жажды. Это чувство возникает при возбуждении питьевого центра гипоталамуса.

Организм нуждается в постоянном поступлении не только во­ды, но и минеральных солей. Наиболее важное значение имеют натрий, калий, кальций.

Натрий (Na⁺) является основным катионом внеклеточных жидкостей. Его содержание во внеклеточной среде в 6—12 раз превышает содержание в клетках. Натрий в количестве 3—6 г в сут­ки поступает в организм в виде NaCl и всасывается преимущест­венно в тонком отделе кишечника. Роль натрия в организме много­образна. Он участвует в поддержании равновесия кислотно-основного состояния, осмотического давления внеклеточных и внутриклеточных жидкостей, принимает участие в формировании потенциала действия, оказывает влияние на деятельность прак­тически всех систем организма. Ему придается большое значение в развитии ряда заболеваний. В частности, считают, что натрий опосредует развитие артериальной гипертензии за счет как увели­чения объема внеклеточной жидкости, так и повышения сопро-

тивления микрососудов. Баланс натрия в организме в основном поддерживается деятельностью почек.

Калий (К⁺) является основным катионом внутриклеточ­ной жидкости. В клетках содержится 98% калия. Суточная по­требность человека в калии составляет 2—3 г. Основным источни­ком калия в пище являются продукты растительного происхожде­ния. Всасывается калий в кишечнике. Особое значение калий име­ет благодаря своей потенциалобразующей роли как на уровне под­держания мембранного потенциала, так и в генерации потенциала действия (см. главу 2). Калий принимает также активное участие в регуляции равновесия кислотно-основного состояния. Он являет­ся фактором поддержания осмотического давления в клетках. Регуляция его выведения осуществляется преимущественно почками.

Кальций (Са ⁺) обладает высокой биологической актив­ностью. Он является основным структурным компонентом костей скелета и зубов, где содержится около 99% всего Са ⁺. В сутки взрослый человек должен получать с пищей 800—1000 мг кальция. В большем количестве кальция нуждаются дети ввиду интенсив­ного роста костей. Всасывается кальций преимущественно в две­надцатиперстной кишке в виде одноосновных солей фосфорной кислоты. Примерно ³/₄ кальция выводится пищеварительным трак­том, куда эндогенный кальций поступает с секретами пищевари­тельных желез, и 1/₄ — почками. Велика роль кальция в осуществ­лении жизнедеятельности организма. Кальций принимает участие в генерации потенциала действия, играет определенную роль в инициации мышечного сокращения, является необходимым компо­нентом свертывающей системы крови, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга и обладает симпатикотропным дей­ствием.

Кислород, углерод, водород, азот, кальций и фосфор составля­ют основную массу живого вещества.

В организме значительную роль в осуществлении жизнедея­тельности играют и элементы, находящиеся в небольшом коли­честве. Их называют микроэлементами. К микроэлементам, имею­щим высокую биологическую активность, относят железо, медь, цинк, кобальт, молибден, селен, хром, никель, олово, кремний, фтор, ванадий. Кроме того, в организме обнаруживается в незна­чительном количестве много других элементов, биологическая роль которых не установлена. Всего в организме животных и человека найдено около 70 элементов.

Большинство биологически значимых микроэлементов входит в состав ферментов, витаминов, гормонов, дыхательных пигментов.

10.1.5. Витамины

Витамины не имеют существенного пластического и энер­гетического значения и не характеризуются общностью химиче­ской природы. Они находятся в пищевых продуктах в незначитель-

ном количестве, но оказывают выраженное влияние на физиологи­ческое состояние организма, часто являясь компонентом молекул ферментов. Источниками витаминов для человека являются пище­вые продукты растительного и животного происхождения — в них они находятся или в готовом виде, или в форме провитаминов, из которых в организме образуются витамины. Некоторые витамины синтезируются микрофлорой кишечника. При отсутствии какого-либо витамина или его предшественника возникает патологи­ческое состояние, получившее название авитаминоз, в менее выра­женной форме оно наблюдается при недостатке витамина — гиповитаминозе. Отсутствие или недостаток определенного вита­мина вызывает свойственное лишь отсутствию данного витамина заболевание. Авитаминозы и гиповитаминозы могут возникать не только в случае отсутствия витаминов в пище, но и при нарушении их всасывания при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Состояние гиповитаминоза может возникнуть и при обычном по­ступлении витаминов с пищей, но возросшем их потреблении (во время беременности, интенсивного роста), а также в случае подав­ления антибиотиками микрофлоры кишечника.

Витамины обозначают заглавными буквами латинского алфа­вита, а также указывают их химическое строение или функцио­нальный эффект.

По растворимости все витамины делят на две группы: водо­растворимые (витамины группы В, витамин С и витамин Р) и жи- рорастворимые (витамины A, D, Е и К).

В табл. 10.1 приведены данные о суточной потребности в вита­минах, их источниках, а также некоторые сведения о влиянии ви­таминов на организм и о возникающих при их недостатке рас­стройствах. Структура и механизмы действия витаминов детально излагаются в курсе биохимии.

Дата добавления: 2015-06-04